Universidad Nacional Agraria La Molina

TOPOGRAFÍA I

Manejo y uso del teodolito

Integrantes:

Gutarra campos, george

Especialidad: Ingeniería Ambiental

Facultad de Ciencias

Profesor: Portuguez Maurtua, Domingo Marcelo

2010 - 0

Manejo y uso del teodolito

Introducción

En el informe anterior se menciono que había diversas formas de hacer un levantamiento topográfico, desde el uso de instrumentos secundarios hasta el uso de percepción remota, en esta práctica se aprenderá más sobre el levantamiento topográfico con teodolito, el cual nos ayudara en nuestros futuros trabajos de planimetría, altimetría y taquimetría ya que estos son trabajos muy complejos que generalmente se desarrollan de datos obtenidos de ángulos y distancias en campo, cabe resaltar que el teodolito es el instrumento de medición topográfica más convencional que existe y que tiene gran precisión 1/1000, se dice que la verdadera maestría del operador en topografía se demuestra cuando este opera el teodolito Aunque en este curso se use mayormente los teodolitos universales wild y zeiss , estas ya han sido reemplazados por versiones más modernas de ellos mismos ,las estaciones automáticas ,las cuales ya arrojan los datos y no necesitan ser calculados como en los convencionales y ofrecen memoria de puntos, pero las nociones que gobiernan ambas tecnologías es la mismo , por lo que el aprendizaje del uso del teodolito es vital si se quiere seguir profundizando en la topografía.

Objetivos

Reconocer los diferentes componentes del teodolito Aprender y familiarizarse con la manera correcta de estacionar un teodolito de

plomada óptica y/o un teodolito de plomada de gravedad, además de su correcta manipulación, además de leer correctamente y rápidamente los datos de los puntos visados en el teodolito para luego registrarlos en la libreta de campo.

Instrumentos y materiales usados

Teodolito de plomada óptica o plomada de gravedad

Teodolito wild

Teodolito zeiss

Mira o estadía

Brújula

Martillo

Estaca

Cinta métrica

Libreta topográfica

Procedimiento para estacionar un teodolito de plomada de gravedad o teodolito zeiss

1. Colocar la estaca con ayuda del martillo2. Levantar el trípode y nivelarlo hasta la altura del mentón del observador, luego ajustar

los tornillos de las patas.

3. Colocar el trípode encima de la estaca, tratando de que las patas formen un triangulo equilátero, luego colocar la plomada y colocar el trípode de manera que la plomada coincida con el punto del medio de la estaca.

4. Esto se logra moviendo dos de las tres patas del trípode o regulando la altura de las patas con los tornillos.

5. Fijar bien en el suelo.6. Sacar la alidada de su estuche con cuidado y colocarlo en el trípode ajustando el

tornillo de fijación y procurando que quede en la misma vertical que la plomada y el punto de la estaca, fijar bien. (Al momento de fijar de ningún modo se debe de dejar de agarrar la alidada).

7. Hacer uso de los tornillos nivelantes para delimitar un plano horizontal perpendicular al plano vertical ya definido, esto se logra colocando la burbuja en el nivel medio de la puesta horizontal , esto se logra nivelando primero una recta paralela al nivel con dos tornillos cualquiera y luego nivelando una perpendicular con el tercer tornillo.

8. Se ubica el cero en el teodolito y luego se quita el seguro que permite correr los ángulos, para llevarlo en dirección del norte magnético con el uso de una brújula que esta posicionada de manera paralela y junto a la alidada, una vez hecho se pone el seguro.

9. Se debe de tener en cuenta que el seguro de fijación de recorrido horizontal debe de quedar del lado contrario al ocular del telescopio, sino se cometería un error en la medición de los ángulos cenitales.

10. Se medirá la altura del instrumento desde el punto medio del eje del microscopio hasta la cabeza de la plomada y esa será la altura que se ubicara en la cruz filiar del teodolito y de la estadia.

11. Finalmente los oculares del microscopio o mira de ángulos y telescopio o mira de distancia se regulan a la capacidad de visión del operante en el momento de realizar el visado de los puntos con la estadía.

12. La estadía debe tener la burbuja del nivel horizontal en el medio del círculo para que la medida sea correcta.

13. Anotar en libreta de campo.

Clases de teodolitos

Un teodolito es un goniómetro completo perfeccionado, con el que se pueden medir ángulos con gran precisión, mediante la utilización de una alidada de anteojo y de limbos complementados con nonios o con micrómetros para poder alcanzar precisiones de hasta 0,5''.

Puede realizar tres movimientos:

1. Movimiento general del aparato. Realizado por el conjunto alidada-limbo sobre el eje vertical del limbo.

2. Movimiento particular. Giro efectuado sobre el eje vertical de la alidada, coaxial e interior al general del limbo.

3. Movimiento vertical del anteojo y del eclímetro alrededor del eje secundario.

Clasificación.

Existen dos grupos de teodolitos:

Concéntricos: Llevan el anteojo en el centro del eje horizontal.

Excéntricos: Llevan el anteojo en un extremo del eje secundario.

En cada uno de los dos grupos hay dos clases:

Repetidores: Los que tienen tornillo de coincidencia de movimiento general para el giro lento, Se llama teodolito repetidor, cuando posee movimiento general lento, es decir, que una vez solidarios el limbo acimutal y sus índices o microscopios correspondientes, se le puede dar al conjunto un movimiento lento, mediante un tornillo de coincidencia, para apuntar a un punto determinado. De esta forma el aparato es capaz de acumular lecturas sucesivas del círculo horizontal, que después se dividen por el número de repeticiones, dando lugar al llamado método de repetición en la medida de ángulos (de ahí su denominación de repetidor).

Reiteradores: Los que no tienen tornillo de coincidencia de movimiento general, Cuando el aparato no dispone del citado tornillo de coincidencia, se llama reiterador, debido a que el método que puede emplearse en la medición de ángulos es el de reiteración.

De transito: El teodolito se llama de tránsito cuando la altura del eje secundario sobre su plataforma es tal, que permite invertir el anteojo dándole la vuelta de campana sobre dicho eje. Prácticamente todos los aparatos modernos son de tránsito.

En la actualidad la mayoría de los teodolitos del mercado son concéntricos y repetidores. También reciben el nombre de centrados y de transito porque pueden bascular completamente el anteojo e invertirlo.

Principales modelos de teodolitos óptico-mecánicos

Teodolitos electrónicos

El desarrollo de la electrónica y la aparición de los microchips han hecho posible la construcción de teodolitos electrónicos con sistemas digitales de lectura de ángulos sobre pantalla de cristal liquido, facilitando la lectura y la toma de datos mediante el uso en libretas electrónicas de campo o de tarjetas magnéticas; eliminando los errores de lectura y anotación y agilizando el trabajo de campo. La figura 2.24 muestra el teodolito electrónico DT4 de SOKKIA.

Condiciones que deben cumplir.

1. Los ejes verticales del movimiento general y del particular deben de coincidir (son coaxiales). La falta de coincidencia se conoce como Torcedura del eje.

2. El eje de colimación tiene que ser perpendicular al eje horizontal o secundario.

3. El eje horizontal (secundario o de rotación) tiene que ser perpendicular al eje vertical del instrumento.

4. Con el anteojo en posición horizontal, perfectamente nivelado, el goniómetro vertical (eclímetro) deberá marcar 90º si mide distancias cenitales o 0º si mide alturas del horizonte.

5. Los niveles deberán estar corregidos y las burbujas caladas.

6. El eje de colimación no debe variar cuando se hacen punterías a distintas distancias.

Para comprobar que un teodolito cumple con esta condición se le somete a una especie de test haciendo las pruebas correspondientes y corrigiendo los posibles desfases. Las condiciones 1 y 6solo podrán ser rectificadas en un taller.

Datos obtenidos en campo

EstaciónPunto Visado

Distancia

Angulo HorizAngulo ZenitalL.P.S. L.P.I.

A 1 1.650 0.970 7°5’ 89°41’

Altura = 1.31 m 2 1.57 1.050 22°36’ 89°35’

K=100 3 1.475 1.145 59°45’ 89°36’

4 1.395 1.225 99°42’ 90°16’

5 1.448 1.170 352°31’ 89°56’

B 6 1.98 0.74 169°41’ 90°31’

Altura = 1.36 m 7 1.70 1.01 217°04’ 90°40’

K=50 8 1.43 1.28 193°24’ 90°52’

9 1.64 1.08 271°51’ 90°34’

10 1.58 1.13 252°16’ 89°55’

C  11  1.499  1.12 75°13’  89°41’

Altura = 1.38 m 12 1.542 1.215 45°45’ 89°20’

K=100 13 1.58 1.185 18°40’ 89°44’

14 1.505 1.13 15°25’ 90°02’

15 1.438 1.322 324°10’ 90°33’

D 16 1.425 1.28 285°05’ 90°35’

Altura = 1.34 m 17 1.425 1.26 216°00’ 90°55’

K= 100 18 1.51 1.16 161°55’ 90°25’

19 1.51 1.165 136°25’ 90°18’

20 1.565 1.12 113°30’ 90°03’

E 21 1.625 1.17 58°10’ 89°35’

Altura = 1.40 m 22 1.53 1.00 22°52’ 89°38’

K=50 23 1.65 1.15 322°51’ 90°05’

24 1.66 1.14 155°35’ 89°55’

25 1.67 1.14 138°58’ 90°25

Cálculos obtenidos a partir de los datos de campo

Cálculo de generatrices (G): G = (Lps – Lpi) x k ; donde:

o Lps: lectura del pelo estadimétrico superior

o Lpi: lectura del pelo estadimétrico inferior

o K: constante estadimétrica

Cálculo del ángulos verticales (α): α = 90o - Zo Cálculo de distancias horizontales (D): D = Gcos2 α Cálculo de elevaciones (H): H = G.cos α.sen α

Tabla de datos calculados

EstaciónPunto

Vistado

Distancia inclinada,

generatriz (G)Angulo

Vertical(α) Distancia (D) Elevación (H)

A 1 68 0°19’ 67.9979 0.3758

2 52 0°25’ 51.9973 0.3781

3 33 0°24’ 32.9984 0.2304

4 17 -0°16’ 16.9996 -0.0791

5 27.8 0°04’ 27.7999 0.0323

B 6 62 -0°31’ 61.995 -0.559

7 34.5 -0°40’ 34.495 -0.401

8 7.5 -0°52’ 7.498 -0.113

9 28 -0°34’ 27.997 -0.277

10 22.5 0°5’ 22.500 0.033

     

C 11 37.9 0°19’ 37.899 0.209

12 32.7 0°40’ 32.696 0.380

13 39.5 0°16’ 39.499 0.184

14 37.5 -0°02’ 37.500 -0.022

15 11.6 -0°33’ 11.599 -0.111

D 16 14.5 -0°35’ 14.498 -0.148

17 16.5 -0°55’ 16.495 -0.264

18 35 -0°25’ 34.998 -0.255

19 34.5 -0°18’ 34.499 -0.181

20 44.5 -0°03’ 44.500 -0.039

E 21 22.75 0°25’ 22.749 0.165

22 26.5 0°22’ 26.499 0.170

23 25 -0°05’ 25.000 -0.036

24 26 0°05’ 26.000 0.038

25 26.5 -0°25’ 25.499 -0.193

Conclusiones

Según los cálculos obtenidos a partir de los datos del campo si se cerrara la poligonal, esta quedaría en un terreno relativamente plano, esto se debe a que la diferencia de D y G es de apenas del nivel de milímetros.

Mientras más alejados sean los puntos a visar con respecto a la estación la diferencia del LPS-LPI será mayor.

Según los datos explicados antes de la práctica, las mediciones hechas por el teodolito zeiss (exactitud 5’) son menos exactas que las del teodolito wild (exactitud 20’’)

De los datos se desprender que 4 de los 5 son un poco más elevados que la cota de la estación, en cambio el 4to está en una cota inferior a la de la estación, esto se refleja en el símbolo negativo del desnivel.

Observaciones y recomendaciones:

La cabeza del trípode debe estar lo más horizontal posible para que al momento de nivelar con la burbuja sea más fácil.

Se debe de tener cuidado de fijar el norte magnético con el seguro de movimiento horizontal delante del operador, sino esto incurre a un error en las mediciones que se podrían corregir mediante formula de corrección.

Se debe tener cuidado con el botón de calibración del teodolito, ya que si este se mueve el teodolito no servirá.

Para facilitar la búsqueda del objetivo a visar primero se le ubica con el colimador que se encuentra arriba del ocular del anteojo.

Se debe medir con precisión la altura del instrumento, ya que este es importante para señalar que la distancia D es en verdad paralela al terreno.

Bibliografía:

http://www.cielosur.com/topografia.php http://clearmaster4.blogspot.com/ http://html.rincondelvago.com/teodolitos.html Instrumentos topográficos- Leonardo Casanova